VNR Content
Pearl
Trung Quốc đang có tham vọng trở thành quốc gia đầu tiên tìm được “Trái đất 2.0” - có nghĩa là một hành tinh tương tự Trái đất quay quanh một ngôi sao tương tự Mặt trời - nhờ vào đài quan sát vũ trụ thế hệ mới dự định đi vào hoạt động vào cuối năm 2026.
Được đưa ra bởi Viện Khoa học Trung Quốc (CAS), dự án “Trái đất 2.0” (ET) là kính thiên văn đầu tiên được thiết kế để đo đạc xác suất tồn tại của những thế giới giống Trái đất trong thiên hà của chúng ta, tức Dải Ngân hà, cũng như vô số những quỹ đạo mà chúng đang di chuyển quanh các ngôi sao chủ của mình.
Dù dự án này từng được tiết lộ trên trang Nature và một số ấn phẩm khác, nhóm nghiên cứu đến nay mới chính thức công bố bạch thư dài 115 trang vạch rõ thông tin chi tiết về dự án trên máy chủ arXiv. Dự án ET có mục tiêu tìm kiếm “những người anh em song sinh ẩn dật của Trái đất đang quay quanh các ngôi sao giống Mặt trời”, và “phát hiện hàng ngàn ngoại hành tinh có đất đai với quỹ đạo đa dạng trong không gian” - bạch thư nói.
“Trái đất 2.0” là một phần trong một nỗ lực quốc tế quy mô rộng lớn hơn nhằm tìm kiếm những thế giới có tiềm năng tồn tại sự sống. Một khi đã xác định được, những thế giới này sẽ được các kính thiên văn khác quét để tìm dấu hiệu của sự sống, gọi là chữ ký sinh học, qua đó mang lại những thông tin có thể giải đáp cho câu hỏi lâu đời nhất trong lịch sử loài người: liệu chúng ta có cô độc trong vũ trụ hay không?
“Các hành tinh có điều kiện sống giống Trái đất quay quanh các ngôi sao như Mặt trời, hay còn gọi là các Trái đất 2.0, nhiều khả năng là những nơi đáng để tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh nhất, do tiềm năng sở hữu môi trường sinh học, hóa học, và vật lý học tương tự Trái đất” - theo nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Jian Ge, giáo sư tại Đài quan sát Thiên văn Thượng Hải thuộc CAS. “Do đó, cần phải xác định được các Trái đất 2.0 trước rồi mới có thể phát hiện ra sự sống ngoài hành tinh. Hầu hết các sứ mệnh không gian tìm kiếm ngoại hành tinh đều không giải quyết vấn đề cốt lõi này”
Ngoài các thế giới giống Trái đất, dự án cũng sẽ giúp trả lời nhiều câu hỏi liên quan các loại ngoại hành tinh, vốn là những thế giới nằm ngoài Thái Dương hệ của chúng ta, bao gồm các hành tinh trôi tự do - hay các hành tinh không ràng buộc/các hành tinh ẩn dật - từng bị đẩy khỏi các hệ sao của chúng, hoặc hình thành nên trong không gian. Thiết kế sơ bộ của đài quan sát bao gồm 7 kính thiên văn, và chúng sẽ quét bầu trời trong ít nhất 4 năm từ một điểm thuận lợi được tính toán trước ở Điểm Lagrange thứ 2 (L2), một điểm cân bằng hấp dẫn giữa Trái đất và Mặt trời, cũng là nơi đặt kính thiên văn không gian James Webb của NASA.
“Sứ mệnh ET sẽ khám phá sự đa dạng của các hành tinh kích cỡ Trái đất với quỹ đạo khác nhau, bao gồm các hành tinh kích cỡ nhỏ hơn Trái đất ở gần chúng ta, các hành tinh địa hình đất đá trong vùng có sự sống, các hành tinh khí hậu lạnh, và các hành tinh trôi tự do, và sẽ xác định chính xác xác suất xuất hiện của những hành tinh nhỏ/khối lượng thấp kia” - Ge và các cộng sự nói. Họ nói thêm rằng sứ mệnh có tham vọng trả lời được những câu hỏi như: “Các hành tinh có sự sống giống Trái đất đang quay quanh các ngôi sao giống Mặt trời phổ biến đến mức nào”, “Các hành tinh giống Trái đất hình thành và tiến hóa ra sao?”, “Chức năng khối lượng và nguồn gốc của các hành tinh khối lượng thấp trôi tự do là gì?”
“Các kết quả giả lập khảo sát ET cho thấy có thể phát hiện khoảng 29.000 hành tinh mới, bao gồm 4.900 hành tinh kích cỡ Trái đất và 10-20 Trái đất 2.0, giả dụ xác suất xuất hiện của một Trái đất 2.0 là 10%” - nhóm nghiên cứu nói, đồng thời cho biết sứ mệnh sẽ có sự tham gia của “300 nhà khoa học và kỹ sư từ hơn 40 viện trên toàn Trung Quốc và nước ngoài”
Các mục tiêu nghiên cứu thứ cấp của kính thiên văn này bao gồm các hoạt động quy mô nhỏ như quan sát thiên thạch và sao chổi trong Thái Dương hệ của chúng ta, cho đến các hoạt động quy mô lớn như “khảo cổ ngân hà”, có nghĩa là nghiên cứu về quá trình tiến hóa của Dải Ngân hà trong suốt hàng tỷ năm.
“ET sẽ cho phép thực hiện hoạt động khảo cổ Ngân hà vốn cực kỳ phức tạp bằng cách áp dụng kỹ thuật xác định niên đại tiên tiến lên các ngôi sao già nhất trong ngân hà của chúng ta” - nhóm nghiên cứu nói. “ET cũng sẽ liên tục quan sát hàng chục ngàn vật thể trong Thái Dương hệ trong suốt quá trình hoạt động, cho phép giám sát không ngừng nghỉ các thiên thể từ bên trong vùng Thái Dương hệ” cho đến khu vực ngoài rìa Sao Hải Vương, vốn là hành tinh cách xa Mặt trời nhất từng được biết đến.
Dù công nghệ thiết kế nên ET là khá mới mẻ, nó vẫn được xây dựng dựa trên thành công của các kính thiên văn săn ngoại hành tinh đi trước, đặc biệt là kính thiên văn Kepler của NASA, thiết bị từng phát hiện được hàng ngàn ngoại hành tinh trước khi “về vườn” vào năm 2018. Sáu trong số bảy kính thiên văn tính hợp trong ET sẽ được huấn luyện để quan sát cùng khu vực không gian mà Kepler từng quan sát, trải dài suốt các chòm sao Thiên Nga - Thiên Cầm. Bởi khu vực này đã được nghiên cứu kỹ càng, ET sẽ có thể đẩy nhanh tiến độ tìm kiếm Trái đất 2.0 bằng cách sử dụng phương pháp trung chuyển, tức là tìm kiếm những khoảng tối nhỏ trong vùng sáng của một ngôi sao khi có một hành tinh đi ngang phía trước mặt nó.
Kính thiên văn thứ 7 sẽ quan sát trung tâm của Dải Ngân hà và sẽ săn tìm dấu hiệu của các hành tinh trôi tự do, gọi là các sự kiện khuếch đại hấp dẫn (microlensing). Những tín hiệu này xuất hiện khi trường hấp dẫn của các hành tinh tối bẻ cong ánh sáng từ các nguồn đằng sau chúng, cho phép quan sát khoảnh khắc hiếm hoi về các hành tinh ẩn vốn thường khuất dạng khỏi tầm quan sát.
“Kết hợp cùng nhau, các kính thiên văn trung chuyển và khuếch đại hấp dẫn sẽ cách mạng hóa hiểu biết của chúng ta về các hành tinh đất đó ở những vùng xa xôi và trong không gian mở” - các nhà nghiên cứu kết luận.
Tham khảo: VICE
Được đưa ra bởi Viện Khoa học Trung Quốc (CAS), dự án “Trái đất 2.0” (ET) là kính thiên văn đầu tiên được thiết kế để đo đạc xác suất tồn tại của những thế giới giống Trái đất trong thiên hà của chúng ta, tức Dải Ngân hà, cũng như vô số những quỹ đạo mà chúng đang di chuyển quanh các ngôi sao chủ của mình.
Dù dự án này từng được tiết lộ trên trang Nature và một số ấn phẩm khác, nhóm nghiên cứu đến nay mới chính thức công bố bạch thư dài 115 trang vạch rõ thông tin chi tiết về dự án trên máy chủ arXiv. Dự án ET có mục tiêu tìm kiếm “những người anh em song sinh ẩn dật của Trái đất đang quay quanh các ngôi sao giống Mặt trời”, và “phát hiện hàng ngàn ngoại hành tinh có đất đai với quỹ đạo đa dạng trong không gian” - bạch thư nói.
“Trái đất 2.0” là một phần trong một nỗ lực quốc tế quy mô rộng lớn hơn nhằm tìm kiếm những thế giới có tiềm năng tồn tại sự sống. Một khi đã xác định được, những thế giới này sẽ được các kính thiên văn khác quét để tìm dấu hiệu của sự sống, gọi là chữ ký sinh học, qua đó mang lại những thông tin có thể giải đáp cho câu hỏi lâu đời nhất trong lịch sử loài người: liệu chúng ta có cô độc trong vũ trụ hay không?
“Các hành tinh có điều kiện sống giống Trái đất quay quanh các ngôi sao như Mặt trời, hay còn gọi là các Trái đất 2.0, nhiều khả năng là những nơi đáng để tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh nhất, do tiềm năng sở hữu môi trường sinh học, hóa học, và vật lý học tương tự Trái đất” - theo nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Jian Ge, giáo sư tại Đài quan sát Thiên văn Thượng Hải thuộc CAS. “Do đó, cần phải xác định được các Trái đất 2.0 trước rồi mới có thể phát hiện ra sự sống ngoài hành tinh. Hầu hết các sứ mệnh không gian tìm kiếm ngoại hành tinh đều không giải quyết vấn đề cốt lõi này”
“Sứ mệnh ET sẽ khám phá sự đa dạng của các hành tinh kích cỡ Trái đất với quỹ đạo khác nhau, bao gồm các hành tinh kích cỡ nhỏ hơn Trái đất ở gần chúng ta, các hành tinh địa hình đất đá trong vùng có sự sống, các hành tinh khí hậu lạnh, và các hành tinh trôi tự do, và sẽ xác định chính xác xác suất xuất hiện của những hành tinh nhỏ/khối lượng thấp kia” - Ge và các cộng sự nói. Họ nói thêm rằng sứ mệnh có tham vọng trả lời được những câu hỏi như: “Các hành tinh có sự sống giống Trái đất đang quay quanh các ngôi sao giống Mặt trời phổ biến đến mức nào”, “Các hành tinh giống Trái đất hình thành và tiến hóa ra sao?”, “Chức năng khối lượng và nguồn gốc của các hành tinh khối lượng thấp trôi tự do là gì?”
“Các kết quả giả lập khảo sát ET cho thấy có thể phát hiện khoảng 29.000 hành tinh mới, bao gồm 4.900 hành tinh kích cỡ Trái đất và 10-20 Trái đất 2.0, giả dụ xác suất xuất hiện của một Trái đất 2.0 là 10%” - nhóm nghiên cứu nói, đồng thời cho biết sứ mệnh sẽ có sự tham gia của “300 nhà khoa học và kỹ sư từ hơn 40 viện trên toàn Trung Quốc và nước ngoài”
Các mục tiêu nghiên cứu thứ cấp của kính thiên văn này bao gồm các hoạt động quy mô nhỏ như quan sát thiên thạch và sao chổi trong Thái Dương hệ của chúng ta, cho đến các hoạt động quy mô lớn như “khảo cổ ngân hà”, có nghĩa là nghiên cứu về quá trình tiến hóa của Dải Ngân hà trong suốt hàng tỷ năm.
“ET sẽ cho phép thực hiện hoạt động khảo cổ Ngân hà vốn cực kỳ phức tạp bằng cách áp dụng kỹ thuật xác định niên đại tiên tiến lên các ngôi sao già nhất trong ngân hà của chúng ta” - nhóm nghiên cứu nói. “ET cũng sẽ liên tục quan sát hàng chục ngàn vật thể trong Thái Dương hệ trong suốt quá trình hoạt động, cho phép giám sát không ngừng nghỉ các thiên thể từ bên trong vùng Thái Dương hệ” cho đến khu vực ngoài rìa Sao Hải Vương, vốn là hành tinh cách xa Mặt trời nhất từng được biết đến.
Dù công nghệ thiết kế nên ET là khá mới mẻ, nó vẫn được xây dựng dựa trên thành công của các kính thiên văn săn ngoại hành tinh đi trước, đặc biệt là kính thiên văn Kepler của NASA, thiết bị từng phát hiện được hàng ngàn ngoại hành tinh trước khi “về vườn” vào năm 2018. Sáu trong số bảy kính thiên văn tính hợp trong ET sẽ được huấn luyện để quan sát cùng khu vực không gian mà Kepler từng quan sát, trải dài suốt các chòm sao Thiên Nga - Thiên Cầm. Bởi khu vực này đã được nghiên cứu kỹ càng, ET sẽ có thể đẩy nhanh tiến độ tìm kiếm Trái đất 2.0 bằng cách sử dụng phương pháp trung chuyển, tức là tìm kiếm những khoảng tối nhỏ trong vùng sáng của một ngôi sao khi có một hành tinh đi ngang phía trước mặt nó.
Kính thiên văn thứ 7 sẽ quan sát trung tâm của Dải Ngân hà và sẽ săn tìm dấu hiệu của các hành tinh trôi tự do, gọi là các sự kiện khuếch đại hấp dẫn (microlensing). Những tín hiệu này xuất hiện khi trường hấp dẫn của các hành tinh tối bẻ cong ánh sáng từ các nguồn đằng sau chúng, cho phép quan sát khoảnh khắc hiếm hoi về các hành tinh ẩn vốn thường khuất dạng khỏi tầm quan sát.
“Kết hợp cùng nhau, các kính thiên văn trung chuyển và khuếch đại hấp dẫn sẽ cách mạng hóa hiểu biết của chúng ta về các hành tinh đất đó ở những vùng xa xôi và trong không gian mở” - các nhà nghiên cứu kết luận.
Tham khảo: VICE
